کوثر، ظفر ۲ و طلوع ۳، سه دستاورد نخبگان فضایی ایران را بیشتر بشناسید

نمونه دوم ماهواره کوثر با نام کوثر ۱.۵ سومین دستاورد شرکت دانش‌بنیان امیدفضا محسوب می‌شود. این ماهواره با ترکیب قابلیت‌های کوثر اولیه و هدهد، جهشی تازه در پایش زمین و ارتباطات ماهواره‌ای ایجاد کرده است. طراحی آن بر اساس استاندارد ماهواره‌های مکعبی انجام شده و محموله تصویربرداری در طیف‌های RGB و NIR را با یک ماژول ارتباطی اینترنت اشیاء یکپارچه کرده است. 

توانایی همزمان تصویربرداری فضایی و جمع‌آوری داده‌های حسگر‌های زمینی، کوثر را به ابزاری دو منظوره برای پایش محیطی و توسعه زیرساخت‌های هوشمند بدل کرده است. کشاورزی دقیق، مدیریت منابع طبیعی و آشکارسازی تغییرات محیطی از جمله کاربرد‌های مستقیم این طراحی هستند. پنل‌های خورشیدی بازشونده انرژی لازم برای تصویربرداری با فرکانس بالا و ارتباط پایدار را فراهم می‌کنند. 

کاربرد‌های تجاری و غیرنظامی در حوزه‌های منابع آب، محیط‌زیست و پایش سرزمین برای کوثر تعریف شده‌اند. این ماهواره در مدار نزدیک زمین (LEO) قرار خواهد گرفت و با دقت تصویربرداری ۳.۴۵ متر در طیف مرئی و NIR، نیازمند سامانه کنترل وضعیت پیشرفته است. سامانه ADCS آن با چرخ‌های عکس‌العملی دقیق و الگوریتم‌های کنترل پیشرفته، پایداری لازم را تأمین می‌کند. 

سازه کوثر با تحلیل حرارتی دقیق طراحی شده تا تغییرات شدید دما موجب انحراف اپتیکی دوربین نشود. پوشش‌های حرارتی و رادیاتور‌های غیرفعال از عناصر کلیدی این طراحی هستند. سامانه برق شامل پنل‌های خورشیدی با بازده بالا و باتری‌های پایدار است. در بخش مخابرات، کوثر از لینک‌های داده با نرخ بالا بهره می‌برد تا حجم زیاد تصاویر سنجشی را منتقل کند و به سمت خدمات داده‌محور اقتصادی حرکت کند. 

کوثر ۱.۵؛ ترکیب هوش و انرژی در مدار نزدیک زمین 

ماهواره ظفر۲ به سفارش سازمان فضایی ایران در دانشگاه علم و صنعت طراحی و ساخته شده است. این ماهواره در کلاس وزنی ۱۰۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم قرار دارد و سازه آلومینیومی سبک‌سازی‌شده آن توان تحمل بار‌های مکانیکی پرتاب را دارد. تحلیل تنش و ارتعاش در طراحی سازه لحاظ شده تا لرزه و شوک پرتاب مشکلی ایجاد نکند. 

سامانه برق و توان ظفر۲ شامل پنل‌های خورشیدی بدنه‌ثابت و باتری‌های لیتیوم-یون فضایی است. سامانه تعیین و کنترل وضعیت (ADCS) با ژیروسکوپ، مگنتومتر، سنسور خورشیدی و عملگر‌هایی مانند چرخ عکس‌العملی و مگنتورکر امکان کنترل سه‌محوره و پایدارسازی دقیق را فراهم می‌کند. این قابلیت برای تصویربرداری سنجشی حیاتی است. 

دوربین اپتیکی ظفر۲ با دقت تفکیک مکانی ۱۵ متر برای پایش منابع طبیعی، کشاورزی، مدیریت بحران و بررسی زیست‌محیطی طراحی شده است. داده‌ها از طریق لینک مخابراتی باند S به ایستگاه زمینی ارسال می‌شوند. ویژگی مهم ظفر۲ بومی‌سازی کامل زنجیره طراحی تا تست‌های محیطی است که نقش مهمی در بلوغ فناوری فضایی دانشگاه‌محور ایران ایفا کرده است. 

زیرسامانه ذخیره و ارسال (S&F) امکان پخش همگانی پیام یک کاربر برای تمامی کاربران محلی را فراهم می‌آورد. همچنین ارتباط صوتی یکطرفه بین دو کاربر در رؤیت ماهواره برقرار می‌شود. این زیرسامانه دو وضعیت عملکردی دارد: ذخیره و ارسال برای تبادل داده و ارتباط بلادرنگ برای ارتباط صوتی. هندست زمینی ذخیره و ارسال به کاربران اجازه می‌دهد در زمان رؤیت ماهواره حدود ۱۱۲ ثانیه ارتباط برقرار کنند. محموله تحقیقاتی SPU نیز میزان دوز یونیزه‌کننده پرتو‌های کیهانی را اندازه‌گیری کرده و اثر آنها بر تراشه‌های نیمه‌هادی را پایش می‌کند. 

ظفر۲؛ دانشگاهی که پیام‌ها را به آسمان می‌برد

ماهواره پایا با نام طلوع۳ به سفارش سازمان فضایی ایران و توسط شرکت صنایع الکترونیک ایران ساخته شده است. جرم آن حدود ۱۵۰ کیلوگرم و ابعادش ۱.۲ در ۱ در ۱ متر است. این ماهواره در دسته مینی‌ماهواره‌ها طبقه‌بندی می‌شود و سنگین‌ترین ماهواره بومی کشور است که تاکنون در فرآیند پرتاب قرار گرفته است. 

دو سنجنده تصویربرداری پایا قدرت تفکیک ۵ متر سیاه و سفید و ۱۰ متر رنگی دارند. الگوریتم‌های پردازشی مبتنی بر هوش مصنوعی دقت تصاویر را به ۳ متر ارتقا داده‌اند. فناوری تصویربرداری آیینه‌ای برای نخستین بار در کشور در این ماهواره به کار گرفته شده و آن را به پیشرفته‌ترین ماهواره تصویربرداری بومی بدل کرده است. 

عملیات پایا از نظر کیفیت تصاویر، مدت زمان تصویربرداری، وسعت ناحیه تصویربرداری و نرخ ارسال داده‌ها نسبت به ماهواره‌های پیشین ارتقا یافته است. این ماهواره با بهره‌گیری از زیرسامانه‌های پیشرانش فضایی مشابه چمران۱ قابلیت اصلاح و مانور مداری دارد. عمر مداری حداقل سه سال برای آن تضمین شده است. 

بیش از ۸۰ درصد تجهیزات و زیرسامانه‌های پایا بومی هستند و با توانمندی بخش دانش‌بنیان و خصوصی کشور توسعه یافته‌اند. فناوری‌های توسعه‌یافته در ساخت پایا سکوی مشترکی با قابلیت اطمینان بالا برای ماهواره‌های تصویربرداری دقیق‌تر آینده فراهم می‌کنند. این سکوی مشترک مسیر توسعه پایدار فناوری فضایی ایران را هموار می‌سازد. 

چشم‌انداز مشترک سه ماهواره 

سه ماهواره کوثر۱.۵، ظفر۲ و پایا (طلوع۳) هرکدام نماینده بخشی از توانمندی‌های بومی ایران در حوزه فضایی هستند. کوثر با تمرکز بر ترکیب تصویربرداری و اینترنت اشیاء، ظفر با محوریت دانشگاهی و بومی‌سازی کامل زنجیره فناوری، و پایا با سنگینی و پیشرفت در تصویربرداری آیینه‌ای، سه مسیر متفاوت، اما مکمل را نشان می‌دهند. 

پایش زمین، مدیریت منابع طبیعی، کشاورزی هوشمند، مدیریت بحران و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی از جمله کاربرد‌های مشترک این ماهواره‌هاست. هرکدام با فناوری‌های خاص خود سهمی در ارتقای توان ملی دارند. کوثر با دقت بالا و لینک داده سریع، ظفر با سامانه ذخیره و ارسال پیام و محموله تحقیقاتی، و پایا با هوش مصنوعی و پیشرانش مداری، تصویری کامل از آینده فضایی ایران ارائه می‌دهند. 

توسعه این ماهواره‌ها نشان‌دهنده هم‌افزایی میان دانشگاه‌ها، شرکت‌های دانش‌بنیان و صنایع بزرگ کشور است. مسیر طراحی تا پرتاب با اتکا به توان داخلی طی شده و بیش از ۸۰ درصد تجهیزات پایا و بخش‌های کلیدی کوثر و ظفر بومی‌سازی شده‌اند. این روند اعتماد به نفس ملی را در حوزه فناوری‌های پیشرفته تقویت می‌کند. 

چشم‌انداز آینده بر پایه همین دستاورد‌ها شکل می‌گیرد. سکوی مشترک پایا، الگوریتم‌های هوش مصنوعی، سامانه‌های کنترل وضعیت دقیق و محموله‌های تحقیقاتی، همه زمینه‌ساز نسل‌های بعدی ماهواره‌های ایرانی خواهند بود. این نسل‌ها می‌توانند در حوزه‌های تجاری، علمی و زیست‌محیطی نقش‌آفرینی کنند و ایران را به یکی از بازیگران جدی عرصه فضایی منطقه بدل سازند. 

جدول مقایسه مشخصات ماهواره‌ها

آینده فضایی ایران؛ از کوثر تا طلوع

چشم‌انداز آینده صنعت فضایی ایران بر پایه همین سه ماهواره شکل می‌گیرد. کوثر ۱.۵ با تمرکز بر ترکیب تصویربرداری و اینترنت اشیاء، مسیر تازه‌ای برای اتصال زمین و فضا باز کرده است. ظفر۲ با رویکرد دانشگاهی و بومی‌سازی کامل زنجیره فناوری، نشان داده که ظرفیت علمی کشور می‌تواند به محصول عملیاتی در مدار تبدیل شود. پایا (طلوع۳) با وزن سنگین‌تر و فناوری‌های پیشرفته تصویربرداری آیینه‌ای، سکوی مشترکی برای نسل‌های بعدی ماهواره‌های دقیق‌تر فراهم کرده است. 

هم‌افزایی میان دانشگاه‌ها، شرکت‌های دانش‌بنیان و صنایع بزرگ کشور، موتور محرک این پیشرفت‌هاست. هر پروژه نه‌تنها یک ماهواره، بلکه یک شبکه از دانش، تجربه و فناوری را به همراه دارد. این شبکه در آینده می‌تواند به توسعه ماهواره‌های عملیاتی با عمر مداری طولانی‌تر، دقت تصویربرداری بالاتر و قابلیت‌های ارتباطی گسترده‌تر منجر شود. 

بازار‌های تجاری و علمی نیز از این روند بهره‌مند خواهند شد. کشاورزی هوشمند، مدیریت بحران، پایش منابع طبیعی و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی، تنها بخشی از کاربرد‌هایی هستند که با این ماهواره‌ها به سطح تازه‌ای ارتقا می‌یابند. ترکیب داده‌های سنجشی با الگوریتم‌های هوش مصنوعی، امکان تحلیل سریع‌تر و تصمیم‌گیری دقیق‌تر را برای مدیران و پژوهشگران فراهم می‌کند. 

ایران با این دستاورد‌ها در حال تثبیت جایگاه خود به‌عنوان یکی از بازیگران جدی عرصه فضایی منطقۀ غرب آسیا است. مسیر از کوثر تا طلوع، نماد حرکت از تجربه‌های اولیه به سمت ماهواره‌های عملیاتی و پیشرفته است. این حرکت نه‌تنها به توسعه فناوری داخلی کمک می‌کند، بلکه اعتماد به نفس ملی را در حوزه‌های پیشرفته تقویت کرده و زمینه‌ساز حضور پررنگ‌تر در همکاری‌های بین‌المللی خواهد شد.